CN112568452A - 一种果壳分离装置及方法 - Google Patents

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祖克岭
王俊海
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梁昊
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Abstract

本发明涉及一种果壳分离装置及方法，包括：切割组件，被配置为对坚果的外壳进行切割以产生裂纹；脱壳组件，脱壳组件的进料口与切割组件的出料口连接，且所述脱壳组件被配置为对产生裂纹的坚果进行脱壳；振动分离组件，振动分离组件的进料口与脱壳组件的出料口连接，且所述振动分离组件被配置为将坚果的壳籽进行分离。本发明装置在进行脱壳前，先采用表面带短钉的辊筒在电机的驱动下，先对油茶果果壳进行浅层切割，使果壳产生多道裂缝，裂缝的深度小于果壳厚度而使油茶果发不生破裂，带有裂缝的油茶果进入脱壳腔后，油茶果果壳沿裂缝而破裂，使茶籽与果壳分离，并产生尺寸上与茶籽有较大差异的油茶果果壳碎片，通过简单的振动分离即可实现壳籽分离。

Description

一种果壳分离装置及方法
技术领域
本发明涉及一种果壳分离装置及方法，属于果壳加工技术领域。
背景技术
油茶树是中国特有的第一大木本油料作物，主要分布于南方地区。油茶果外部茶壳质地较软，内部含茶籽。茶籽是生产茶籽油的主要原料，茶籽油除了可作为高端食用油的生产原料之外，茶籽油还可用于医疗保健领域。茶籽中由于含有20％～35％的油脂，其中含有较多的不饱和脂肪酸和少量饱和脂肪酸，受到广大消费者的追捧。
油茶籽外壳受力易破碎，仍然存在大范围内采用摊铺，经晾晒使得油茶果脱水破裂，然后进行人工清选。效率低且易受到天气的影响，难以适应油茶大规模种植的效率需求。油茶果果壳易在潮湿环境下发霉，进而导致油茶籽变质，严重影响茶籽的品质和产量。
目前市场上的设备基本上都采用直接对油茶果进行脱壳处理方式，然后进行壳籽分离。现有的机械脱壳技术主要有揉搓、撞击、挤压、剪切等方式，处理后的油茶果壳与油茶籽难以通过简单的方式进行分离，生产加工厂普遍采用色选分离技术进行分离，对普通种植户适用性不大。
发明内容
针对上述突出问题，本发明提供一种果壳分离装置及方法，该装置能够在进行脱壳前，先采用表面带短钉的辊筒在电机的驱动下，先对油茶果果壳进行浅层切割，使果壳产生多道裂缝，带有裂缝的油茶果进入脱壳腔后，在脱壳杆的击打、油茶果之间的互相揉搓的共同作用下，油茶果果壳沿裂缝而破裂，使茶籽与果壳分离，并产生尺寸上与茶籽有较大差异的油茶果果壳碎片，因此可通过简单的振动分离即可实现壳籽分离，然后可选择微型色选机进行二次分离，提高分离精度。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
本发明第一方面提供一种果壳分离装置，包括：
切割组件，被配置为对坚果的外壳进行切割以产生裂纹；
脱壳组件，所述脱壳组件的进料口与所述切割组件的出料口连接，且所述脱壳组件被配置为对产生裂纹的坚果进行脱壳；
振动分离组件，所述振动分离组件的进料口与所述脱壳组件的出料口连接，且所述振动分离组件被配置为将坚果的壳籽进行分离。
所述的果壳分离装置，优选地，所述切割组件包括：
切割腹板、切割辊筒和切割挡板，所述切割辊筒的周向方向套设有所述切割腹板且二者之间留有空隙以形成切割腔，所述切割辊筒的轴向两端设置有所述切割挡板且二者之间留有空隙；
若干切割短刀，设置在所述切割辊筒上，且所述切割短刀被配置为对坚果的外壳进行切割以产生裂纹。
所述的果壳分离装置，优选地，所述脱壳组件包括：
脱壳筛、脱壳杆和脱壳盘，所述脱壳盘为轴向两端封闭的筒型结构，所述脱壳筛设置在所述脱壳盘内，且二者之间留有空隙，所述脱壳杆交错布置在所述脱壳盘内。
所述的果壳分离装置，优选地，所述振动分离组件内设置有筛网，且所述筛网被配置为对壳籽进行分离。
所述的果壳分离装置，优选地，所述切割组件还包括：
第一进料斗、第一驱动电机和第一轴承，所述第一进料斗与所述切割腹板连接，且与所述切割腔相连通，所述第一驱动电机通过所述第一轴承与所述切割辊筒相连接，所述切割腹板的下端设置有出料口。
所述的果壳分离装置，优选地，所述脱壳组件还包括：
第二进料斗、第二轴承、脱壳轴和第二驱动电机，所述第二进料斗的两端分别与所述切割腹板的出料口以及所述脱壳盘的空腔相连接，所述脱壳轴与所述脱壳盘相连接，并通过所述第二轴承与所述第二驱动电机相连接。
所述的果壳分离装置，优选地，所述脱壳杆沿所述脱壳盘的轴向方向均匀布置。
所述的果壳分离装置，优选地，还包括色选分离组件和输送带，所述输送带位于所述振动分离组件的出料口的下方，用于将分离后的壳籽输送到所述色选分离组件，所述色选分离组件用于对壳籽分离后的坚果进一步分离，以提供色选精度。
所述的果壳分离装置，优选地，还包括机架，所述切割组件、所述脱壳组件和所述振动分离组件均固定在所述机架上，所述切割组件位于所述脱壳组件的上方，所述切割组件的出料口与所述脱壳组件的进料口连接，所述振动分离组件位于所述脱壳组件的下方，所述脱壳组件的出料口与所述振动分离组件的进料口连接。
本发明第二方面提供一种上述果壳分离装置的操作方法，包括如下步骤：
a将坚果通过所述第一进料斗输送至所述切割腹板和所述切割辊筒之间的所述切割腔中，所述切割短刀对坚果表面进行切割，使其表面产生裂纹，而不使坚果发生破裂，生成带裂纹的坚果；
b带裂纹的坚果通过所述第二进料斗进入所述脱壳组件中，旋转的所述脱壳杆对坚果进行击打，坚果受力会沿着裂纹产生尺寸较大果壳，尺寸较大果壳无法透过所述脱壳筛，继续遭受所述脱壳杆的击打，进而产生尺寸有差距的壳籽混合物；
c壳籽混合物通过出料斗进入所述振动分离组件，所述振动分离组件内的筛网对壳籽混合物进一步分离，尺寸较小的果壳由底部排出，籽由出料口排出，以实现壳籽的第一次分离；
d步骤c分离出的籽通过所述输送带运送至所述色选分离组件，由所述色选分离组件实现第二次分离，以实现壳籽的准确分离，提高色选精度。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
目前市场上的果壳分离设备基本上都采用直接对油茶果进行脱壳处理方式，然后进行壳籽分离。而本发明装置在进行脱壳前，先采用表面带短钉的辊筒在电机的驱动下，先对油茶果果壳进行浅层切割，使果壳产生多道裂缝，裂缝的深度小于果壳厚度而使油茶果不发生破裂，带有裂缝的油茶果进入脱壳腔后，在脱壳杆的击打、油茶果之间的互相揉搓的共同作用下，油茶果果壳沿裂缝而破裂，使茶籽与果壳分离，并产生尺寸上与茶籽有较大差异的油茶果果壳碎片，因此可通过简单的振动分离即可实现壳籽分离，然后可选择微型色选机进行二次分离，提高分离精度。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的果壳分离装置的整体结构示意图；
图2为本发明该实施例提供的切割组件的结构示意图；
图3为本发明该实施例提供的脱壳组件的结构示意图；
图4为本发明该实施例提供的果壳分离装置的整体工作状态示意图；
图中各附图标记如下：
1-切割组件，11-第一进料斗，12-切割腹板，13-切割辊筒，14-第一驱动电机，15-第一轴承，16-切割短刀，17-切割挡板；2-脱壳组件，21-第二进料斗，22-第二轴承，23-出料斗，24-脱壳筛，25-脱壳杆，26-脱壳轴，27-脱壳盘；3-振动分离组件；4-输送带；5-色选分离组件；6-机架。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
本发明装置在进行脱壳前，先采用表面带短钉的辊筒在电机的驱动下，先对油茶果果壳进行浅层切割，使果壳产生多道裂缝，裂缝的深度小于果壳厚度而使油茶果不发生破裂，带有裂缝的油茶果进入脱壳腔后，在脱壳杆的击打、油茶果之间的互相揉搓的共同作用下，油茶果果壳沿裂缝而破裂，使茶籽与果壳分离，并产生尺寸上与茶籽有较大差异的油茶果果壳碎片，因此可通过简单的振动分离即可实现壳籽分离，然后可选择微型色选机进行二次分离，提高分离精度。
如图1所示，本发明提供一种果壳分离装置，包括：
切割组件1，被配置为对坚果的外壳进行切割以产生裂纹；
脱壳组件2，脱壳组件2的进料口与切割组件1的出料口连接，且脱壳组件2被配置为对产生裂纹的坚果进行脱壳；
振动分离组件3，振动分离组件3的进料口与脱壳组件2的出料口连接，且振动分离组件3被配置为将坚果的壳籽进行分离。
本具体实施方式中，优选地，如图2所示，切割组件1包括：
切割腹板12、切割辊筒13和切割挡板17，切割辊筒13的周向方向套设有切割腹板12且二者之间留有空隙以形成切割腔，切割辊筒13的轴向两端设置有切割挡板17且二者之间留有空隙；
若干切割短刀16，设置在切割辊筒13上，且切割短刀16被配置为对坚果的外壳进行切割以产生裂纹。
本具体实施方式中，优选地，切割短刀16为短钉。
本具体实施方式中，优选地，如图3所示，脱壳组件2包括：
脱壳筛24、脱壳杆25和脱壳盘27，脱壳盘27为轴向两端封闭的筒型结构，脱壳筛24设置在脱壳盘27内，且二者之间留有空隙，脱壳杆25交错布置在脱壳盘27内。
本具体实施方式中，优选地，振动分离组件3内设置有筛网，且所述筛网被配置为对壳籽进行分离。
本具体实施方式中，优选地，如图2所示，切割组件1还包括：
第一进料斗11、第一驱动电机14和第一轴承15，第一进料斗11与切割腹板12连接，且与切割腔相连通，第一驱动电机14通过第一轴承15与切割辊筒13相连接，切割腹板12的下端设置有出料口。
本具体实施方式中，优选地，如图3所示，脱壳组件2还包括：
第二进料斗21、第二轴承22、脱壳轴26和第二驱动电机，第二进料斗21的两端分别与切割腹板12的出料口以及脱壳盘27的空腔相连接，脱壳轴26与脱壳盘27相连接，并通过第二轴承22与第二驱动电机相连接。
本具体实施方式中，优选地，脱壳杆25沿脱壳盘27的轴向方向均匀布置。
本具体实施方式中，优选地，如图4所示，还包括色选分离组件5和输送带4，输送带4位于振动分离组件3的出料口的下方，用于将分离后的壳籽输送到色选分离组件5，色选分离组件5用于对壳籽分离后的坚果进一步分离，以提供色选精度。
本具体实施方式中，优选地，如图4所示，还包括机架6，切割组件1、脱壳组件2和振动分离组件3均固定在机架6上，切割组件1位于脱壳组件2的上方，切割组件1的出料口与脱壳组件2的进料口连接，振动分离组件3位于脱壳组件2的下方，脱壳组件2的出料口与振动分离组件3的进料口连接。
基于上述果壳分离装置，本发明还提供该装置的操作方法，包括如下步骤：
a将坚果通过第一进料斗11输送至切割腹板12和切割辊筒13之间的切割腔中，切割短刀16对坚果表面进行切割，使其表面产生裂纹，而不使坚果发生破裂，生成带裂纹的坚果；
b带裂纹的坚果通过第二进料斗21进入脱壳组件2中，旋转的脱壳杆25对坚果进行击打，坚果受力会沿着裂纹产生尺寸较大果壳，尺寸较大果壳无法透过脱壳筛24，继续遭受脱壳杆25的击打，进而产生尺寸有差距的壳籽混合物；
c壳籽混合物通过出料斗23进入振动分离组件3，振动分离组件3内的筛网对壳籽混合物进一步分离，尺寸较小的果壳由底部排出，籽由出料口排出，以实现壳籽的第一次分离；
d步骤c分离出的籽通过输送带4运送至色选分离组件5，由色选分离组件5实现第二次分离，以实现壳籽的准确分离，提高色选精度。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种果壳分离装置，其特征在于，包括：
切割组件(1)，被配置为对坚果的外壳进行切割以产生裂纹；
脱壳组件(2)，所述脱壳组件(2)的进料口与所述切割组件(1)的出料口连接，且所述脱壳组件(2)被配置为对产生裂纹的坚果进行脱壳；
振动分离组件(3)，所述振动分离组件(3)的进料口与所述脱壳组件(2)的出料口连接，且所述振动分离组件(3)被配置为将坚果的壳籽进行分离。
2.根据权利要求1所述的果壳分离装置，其特征在于，所述切割组件(1)包括：
切割腹板(12)、切割辊筒(13)和切割挡板(17)，所述切割辊筒(13)的周向方向套设有所述切割腹板(12)且二者之间留有空隙以形成切割腔，所述切割辊筒(13)的轴向两端设置有所述切割挡板(17)且二者之间留有空隙；
若干切割短刀(16)，设置在所述切割辊筒(13)上，且所述切割短刀(16)被配置为对坚果的外壳进行切割以产生裂纹。
3.根据权利要求1所述的果壳分离装置，其特征在于，所述脱壳组件(2)包括：
脱壳筛(24)、脱壳杆(25)和脱壳盘(27)，所述脱壳盘(27)为轴向两端封闭的筒型结构，所述脱壳筛(24)设置在所述脱壳盘(27)内，且二者之间留有空隙，所述脱壳杆(25)交错布置在所述脱壳盘(27)内。
4.根据权利要求1所述的果壳分离装置，其特征在于，所述振动分离组件(3)内设置有筛网，且所述筛网被配置为对壳籽进行分离。
5.根据权利要求2所述的果壳分离装置，其特征在于，所述切割组件(1)还包括：
第一进料斗(11)、第一驱动电机(14)和第一轴承(15)，所述第一进料斗(11)与所述切割腹板(12)连接，且与所述切割腔相连通，所述第一驱动电机(14)通过所述第一轴承(15)与所述切割辊筒(13)相连接，所述切割腹板(12)的下端设置有出料口。
6.根据权利要求3所述的果壳分离装置，其特征在于，所述脱壳组件(2)还包括：
第二进料斗(21)、第二轴承(22)、脱壳轴(26)和第二驱动电机，所述第二进料斗(21)的两端分别与所述切割腹板(12)的出料口以及所述脱壳盘(27)的空腔相连接，所述脱壳轴(26)与所述脱壳盘(27)相连接，并通过所述第二轴承(22)与所述第二驱动电机相连接。
7.根据权利要求3所述的果壳分离装置，其特征在于，所述脱壳杆(25)沿所述脱壳盘(27)的轴向方向均匀布置。
8.根据权利要求1所述的果壳分离装置，其特征在于，还包括色选分离组件(5)和输送带(4)，所述输送带(4)位于所述振动分离组件(3)的出料口的下方，用于将分离后的壳籽输送到所述色选分离组件(5)，所述色选分离组件(5)用于对壳籽分离后的坚果进一步分离，以提供色选精度。
9.根据权利要求1所述的果壳分离装置，其特征在于，还包括机架(6)，所述切割组件(1)、所述脱壳组件(2)和所述振动分离组件(3)均固定在所述机架(6)上，所述切割组件(1)位于所述脱壳组件(2)的上方，所述切割组件(1)的出料口与所述脱壳组件(2)的进料口连接，所述振动分离组件(3)位于所述脱壳组件(2)的下方，所述脱壳组件(2)的出料口与所述振动分离组件(3)的进料口连接。
10.一种如权利要求1-9任意一项所述的果壳分离装置的操作方法，其特征在于，包括如下步骤：
a将坚果通过所述第一进料斗(11)输送至所述切割腹板(12)和所述切割辊筒(13)之间的所述切割腔中，所述切割短刀(16)对坚果表面进行切割，使其表面产生裂纹，而不使坚果发生破裂，生成带裂纹的坚果；
b带裂纹的坚果通过所述第二进料斗(21)进入所述脱壳组件(2)中，旋转的所述脱壳杆(25)对坚果进行击打，坚果受力会沿着裂纹产生尺寸较大果壳，尺寸较大果壳无法透过所述脱壳筛(24)，继续遭受所述脱壳杆(25)的击打，进而产生尺寸有差距的壳籽混合物；
c壳籽混合物通过出料斗(23)进入所述振动分离组件(3)，所述振动分离组件(3)内的筛网对壳籽混合物进一步分离，尺寸较小的果壳由底部排出，籽由出料口排出，以实现壳籽的第一次分离；
d步骤c分离出的籽通过所述输送带(4)运送至所述色选分离组件(5)，由所述色选分离组件(5)实现第二次分离，以实现壳籽的准确分离，提高色选精度。
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